城市轨道交通枢纽一体化车站结构震害机理

作     者：韩学川 陶连金 张宇 HAN Xuechuan;TAO Lianjin;ZHANG Yu

作者机构：北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2021年第52卷第3期

页      面：925-935页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFC0805403) 

主　　题：一体化结构 地震响应 数值分析 空间效应 

摘      要：为了研究城市轨道交通一体化地铁车站结构的地震响应特性及震害机理,基于混凝土塑性损伤理论,采用ABAQUS有限元软件建立静−动力耦合大型三维有限元数值模型,计算分析地震损伤演化过程和破坏机理,探讨一体化地铁车站结构的空间效应。研究结果表明:城市轨道交通枢纽一体化结构兼备地铁地下车站结构和地上结构2种特性,原有单体车站结构的动力特性和反应发生改变;一体化地铁车站结构的水平位移随车站结构埋深增加逐渐减小,层间相对水平位移随车站结构埋深增加逐渐增大,车站结构的横截面方向和竖向均发生塑形变形,表现出塑形积累现象;一体化地铁车站各层楼板和墙柱的交接处是抗震最不利位置,底层中柱和侧墙底部的损伤最严重,是整个结构的抗震薄弱部位,应该着重加强车站底部结构构件的抗震构造措施;城市轨道交通枢纽一体化地铁车站结构表现出显著的空间效应,地铁车站不同区域的位移反应和内力反应差异显著,其中,地铁车站一体化区域的层间水平位移约为非一体化区域层间水平位移的5%,而柱端剪力差异明显,剪力最大值甚至增加200%。